Obsah. 1. Trávicí systém a jeho části 2. Metabolizmus - látková výměna 3. Voda, pitný režim a elektrolyty

Transkript

1 Obsah 1. Trávicí systém a jeho části 2. Metabolizmus - látková výměna 3. Voda, pitný režim a elektrolyty 4. Makroživiny (makronutrienty) 4.1 Sacharidy 4.2 Bílkoviny (proteiny) 4.3 Tuky 5. Mikroživiny 5.1 Vitaminy (regulátory metabolizmu) 5.2 Minerální látky 1

2 1. Trávicí systém a jeho části Hlavní část látkové přeměny probíhá při trávení. Při něm se potrava připravuje a rozkládá na nejmenší částečky, prostřednictvím kterých dochází k látkové výměně, např. střevními stěnami nebo membránami buněk. Ústa začíná zde proces trávení strava se v nich ochutnává chuťovými receptory mandle podporují vylučování škodlivých látek a mikroorganizmů strava se mechanicky rozmělňuje žvýkáním a částečně rozpouští slinami (denně se vytvoří asi 1-2 litry slin) Hrtan potrava se jím dopravuje do jícnu, při tom se současně uzavírají dechové cesty Jícen touto trubicí potrava putuje z hrtanu do žaludku Žaludek část trávicího systému mezi ústy a střevem působí jako mezisklad již částečně natrávené stravy začínají se zde trávit bílkoviny vrátníkem na konci žaludku potrava putuje do dvanáctníku Dvanáctník strava se rozpouští ve výměšku dvanáctníku, slinivky břišní a žluči z jater 2

3 dochází v nich ke trávení potravy Tenké střevo přijímá kaši trávených potravin přicházejících z dvanáctníku vstřebává se zde mléčný cukr (laktóza), poruchy vstřebávání znamenají obvykle průjmy (gainery s laktózou, proč na někoho působí projímavě?) dokončení trávení bílkovin resorpce (vstřebávání) živin malými otvory (hustota /m2) do krve. Krví se dostávají aminokyseliny, monosacharidy, glycerol a krátké řetězce rozštěpených mastných kyselin do jater Tlusté střevo zde působí trávicí bakterie (střevní flóra) a probíhá dokončení resorpce bakterie rozkládají nevyužité a odpadní látky resorpce a zahušťování střevního obsahu mezisklad strávené potravy před vyprázdněním střev zvýšené riziko rakoviny u české populace (proč?) Konečník vyprazdňovací fáze Proč jsou játra tak důležitá? Játra zajišťují rozklad a přeměnu sacharidů, tuků a bílkovin. Zde se přeměňuje glukóza na glykogen, aby její hladina v krvi zůstala nezměněna. Játra také kontrolují obsah aminokyselin v krvi a odbourávají se v nich mastné kyseliny z tuku. V játrech se také tvoří a přeměňuje cholesterol na žlučové kyseliny, které spolupůsobí při trávení. Přeměna a aktivace mnoha vitaminů a koenzymů (včetně koenzymu Q10) probíhá také převážně v játrech. A konečně - játra jsou též zodpovědná za likvidaci takových jedů jako jsou alkohol, těžké kovy či silné léky. Řada léků je hepatotoxická, např. statiny, které blokují tvorbu cholesterolu (jak chránit játra, jak kompenzovat užívání léků s hepatotoxickým účinkem?) 3

4 2. Metabolizmus - látková výměna V průměru člověk za svůj život spotřebuje okolo 50 tun jídla. Jen málo potravin odchází z našeho těla nezměněno. Většina z nich se nesčetnými chemickými pochody před vyloučením rozloží a přemění. Tyto chemické děje se označují jako látková výměna. Lidské tělo můžeme docela dobře přirovnat k plameni. Spaluje se v něm palivo podobně, jak se v těle spaluje potrava. K obojímu se spotřebovává vzdušný kyslík. Uvolňuje se teplo a práce energie. V těle vznikají reaktivní zbytky kyslíkaté radikály (jak likvidovat peroxidové, hydroperoxidové aj. radikály, co je to oxidační stres?) Hormony řídí látkovou výměnu Látková výměna je řízena systémem vzájemně spolupracujících a na sebe vázaných hormonů Hormony vznikají zejména ve žlázách po celém těle i v mozku a ve specializovaných buňkách jako tkáňové působky. Jejich chemická povaha je velice rozdílná. (Co je endokrinologie, znáš příklady některých žláz a jejich hormonů, lze hormony nějak zneužívat?) Enzymy podporují látkovou výměnu Podobně rozhodující roli hrají v procesu látkové výměny také enzymy, které mají povahu bílkovin. Je známo okolo těchto látek, jejichž molekuly mají kulovitý tvar a členitý povrch. Biologicky mohou působit pouze v součinnosti s tzv. koenzymy (např. některé vitaminy a quasivitamíny znáš příklady?) nebo kofaktory (většinou minerální látky). Jak vznikají trávicí enzymy? Enzymy se v buněčném systému stávají účinnými teprve tehdy, když se skutečně používají k odbourání potravy nebo k výstavbě nových sloučenin. Vznikají tedy až po požití potravy. Jedna molekula enzymu dokáže za minutu odbourat např molekul jiné látky. Rychlost těchto reakcí obvykle ovlivňují hormony. To vysvětluje např. skutečnost, že hormon štítné žlázy tyroxin má tak výjimečný vliv na základní procesy látkové výměny (jaké jsou to např. procesy?). 4

5 3. Voda, pitný režim a elektrolyty Naše tělo se skládá ze % z vody. Nejvíce jí najdeme v buňkách, dále v krvi a ve střevním obsahu. Voda má několik funkcí: 1. Protože se nachází v tělesných buňkách, z nichž jsou tvořeny tkáně, dává tělu tvar a strukturu - voda jako stavební látka. 2. Dodává buňkám potřebné živiny z krve a odvádí odpadní látky z buněk, které odcházejí pokožkou, močí a střevy z těla - voda jako transportní prostředek. 3. Chrání organizmus před přehřátím, protože se odpařuje vlivem vyšší teploty z povrchu těla jako pot - voda jako regulátor tělesné teploty. 4. V trávicích šťávách zřeďuje a rozpouští střevní obsah a vyluhuje živiny z trávených potravin, které se vstřebávají do těla - voda jako rozpouštědlo. (Proč je voda životadárnou sloučeninou?) Význam vody životně důležitá esenciální látka, která musí být denně přiváděna v odpovídajícím množství tvoří podstatný podíl na tělesné hmotnosti (50-70 %) téměř polovina tohoto množství je uložena ve svalech čím rychlejší je látková výměna, tím více vody je zapotřebí při ztrátách vody vyšších než 2 % tělesné hmotnosti (1,4 l při 70 kg) se výrazně snižuje sportovní výkon voda působí jako rozpouštědlo, transportní prostředek a regulátor teploty 5

6 voda je obsažena v buňkách a mezi nimi, v krvi a ostatních tělních tekutinách Tabulka: Příznaky nedostatku vody Ztráta vody v % tělesné hmotnosti žízeň malátnost křeče snížená pohyblivost a orientace únava bolesti hlavy dýchavičnost delirium slabost zahuštění krve nekoncentrovanost Ztrátu vody při nějaké aktivitě zjistíme jednoduše tak, když se zvážíme před a po výkonu. Údaj nám však nic neřekne o ztrátách elektrolytů, tj. sodíku, draslíku, hořčíku, chloridů a vápníku, které jsou rozhodující při regulaci vnitřního vodního hospodářství, nervové a svalové činnosti. Při jejich nedostatku hrozí svalové křeče a třesení, rychlý nástup únavy a poruchy krevního oběhu, které se mohou výrazně promítnout do snížení sportovní výkonnosti. Z tohoto hlediska je důležitý zvláště hořčík (křeče). Draslík je zase důležitý k ukládání glykogenu atd. 6

7 Voda a organizmus - za 24 hodin proteče mozkem l vody - ledvinami proteče za den l vody - člověk s vodou hospodaří velmi úsporně, tzn. velká část spotřebované vody se užívá mnohokrát (recyklace), proto organizmus vystačí s cca 2,5 l přijaté vody za den - k hygienickým účelům jí však spotřebujeme 145 l denně. - podle výzkumů se v žaludku déle vstřebávají hypertonické (více částic) a hypotonické (méně částic) nápoje než nápoje isotonické, které obsahují stejně rozpuštěných částic jako krev - v žaludku se nejrychleji vstřebává čistá voda - uvedené údaje neplatí při extrémních výkonech (Znáš další údaje?) Potřeba vody a její pokrytí je dána věkem podnebím (teplotou, vlhkostí) příjmem soli ve stravě velikostí fyzické námahy Za mírných klimatických podmínek vystačíme s přívodem 2-2,5 l vody denně. 7

8 Tabulka: Vodní bilance organizmu Přívod (1) Vyměšování (1) Nápoje 1,2 ledviny (moč) 1,4 potraviny 1,0 plíce 0,5 voda z trávení 0,3 pokožka a střevo 0,5 + 0,1 Celkem 2,5 celkem 2,5 Množství moči odpovídá množství přijatých nápojů a obsahem vody ve stravě. Voda, která se vyloučí při dýchání, pocení a stolicí, vzniká při oxidaci (okysličování) a trávení. Regulace vodního hospodářství člověka je řízena hormonálním mechanizmem.účastní se jí hormony podvěsku mozkového a mezimozek. Např. mezimozek signalizuje stav žízně, jestliže vzroste teplota a organizmus se začíná potit. Stav žízně signalizuje i poté, když zaregistruje vyšší přívod soli, protože sůl váže v těle vodu. Potřeba vody roste s tělesnou námahou (sport) a teplotou okolí (pocení). Zvláště nebezpečný je nedostatek vody u malých dětí. Způsobuje poruchy krevního oběhu, pokles krevního tlaku, mdloby a křeče. Vodní hospodářství a rovnováhu minerálních látek nepříznivě ovlivňuje alkoholizmus a pití nápojů s kofeinem. (Co je hyponatremie, kofeinismus? Znáš hormon vasopresin?) Tabulka : Doporučená potřeba vody podle věku Věková skupina (roky) Doporučená potřeba (ml/kg/den) Kojenci 150 děti děti děti děti Mládež a dospělí

9 (Proč cítíme žízeň tím méně, čím jsme starší? Co znamená, že hlad je převlečená žízeň? Co je to Optimineral? Čím se liší stolní a minerální vody? Jsou léčivé, hypermineralizované minerálky vhodné ke každodennímu pití?) Pitný režim Problematika příjmu tekutin spočívá v tom, že se do žaludku vejde pouze 1 l tekutin za hodinu, které odtud putují do střeva do krve bez ohledu na množství vyloučeného potu. Čím více obsahuje tekutina rozpuštěných částic (sacharidů), tím déle setrvá v žaludku a tím pomaleji se vstřebá do krve. Ve sportu přijímáme v nápojích nejenom vodu, ale i např. sacharidy. Pro různé aktivity platí jiný pitný režim: Krátký výkon (do 60 min), velké pocení - čistá minerálka, co nejrychlejší doplnění vody Delší výkon (2-3 hod), vyšší až střední pocení - voda se sacharidy (40 g glukózy/i), kompromis mezi rychlou dodávkou vody a přísunem energie Dlouhý výkon (více než 3 hod), vyšší až střední pocení - voda se sacharidy (80 g dextrózy/i), s draslíkem a sodíkem, teprve po několika hodinách se potřeba sodíku a draslíku silně zvýší, čistá voda je špatnou volbou, vhodnější jsou isotonické nápoje či jablečný džus, zředěný vodou 1: 3 Dlouhý vytrvalostní výkon (celodenní túry), malé pocení, nepatrná intenzita - důležitější než zásobování vodou je přísun sacharidů, lze použít nápoje s vyšším obsahem sacharidů, pijeme často, každých 10 min ml Teprve při velkých ztrátách pocením je třeba doplnit i minerály, jinak stačí doplňovat jen vodu a sacharidy. Sodík podporuje ukládání vody v mezibuněčných prostorách a společně s draslíkem řídí vodní hospodářství buněk. Hořčík a draslík ovlivňují nervovou a svalovou činnost. (Umíš rozdělit nápoje na našem trhu do skupin podle míry a kvality uspokojení pitného režimu?) 9

10 Elektrolyty Voda a látky, v ní rozpuštěné a nesoucí elektrický náboj (elektrolyty), tvoří systém, který je pro organizmus životně důležitý. Minerální látky jsou nezbytné pro to, aby se voda ukládala v buňkách a mezi nimi. Voda je zase nezbytná pro to, aby byly tkáně zásobeny minerálními látkami. Nejdůležitějšími ionty jsou sodný a draselný kation a chloridový anion. Jejich účinkem vzniká optimální vnitřní prostředí v organizmu, které zaručuje dobrou látkovou výměnu. Chlorid sodný (jedlá sůl) v 1 g je 0,4 g sodíku a 0,6 g chloridů v našem těle je uloženo převážně v mezibuněčných prostorách 100 g soli koncentrace soli v těle je řízena hormonálně z ledvin při velkém příjmu soli (nad 10 g/den) reagují některé citlivé osoby zvýšením krevního tlaku k nedostatečnému přísunu soli prakticky nemůže dojít, protože sůl je obsažena téměř ve všech potravinách v mimobuněčných prostorách je chlorid nejdůležitějším anionem, elektricky neutralizuje toto prostředí (záporný náboj), projeví-li se nedostatek soli při nadměrném pocení, dochází k malátnosti, vyčerpanosti, podrážděnosti, křečím a poruchám krevního oběhu plné kationů při nedostatku soli, obsažené v mimobuněčných prostorách, voda putuje dovnitř buněk 10

11 Draslík na rozdíl od sodíku se draslík nachází uvnitř buněk a má odvodňovací (dehydratační) účinky působí na elektrický potenciál nervů a reguluje krevní tlak podporuje ukládání glykogenu do svalů bohatě se vyskytuje v potravinách rostlinného původu (čerstvé ovoce, zelenina, sušené ovoce, brambory, ovocné džusy) nedostatek draslíku způsobuje nervosvalové poruchy, oslabení kosterního svalstva a poruchy srdečního svalu koncentrace draslíku v krvi a potu je stejná při nedostatku draslíku v krvi se zpomaluje regenerace Vápník jeho obsah v těle je mezi minerály největší, asi g dává pevnost kostem a zubům (99 % vápníku je zde uloženo) vápník také stabilizuje buněčné stěny, aktivuje enzymy, účastní se mechanizmu srážení krve, dráždění nervů a svalových stahů při nedostatku dochází k poruchám nervosvalové koordinace a křečím během růstu je vápník důležitý k výstavbě pevné kostní trámčiny, později při prevenci osteoporózy (příjem 1-1,5 g denně) svalové křeče a slabost v horkém prostředí jsou způsobeny spíše nedostatkem vody a soli než vápníku 11

12 Hořčík jako draslík je převážně uvnitř buněk, pouze 1 % je mimo ně hlavní úlohou je aktivace enzymů, účastnících se látkové výměny, a stabilizace buněčných stěn účastní se mechanizmu inervace svalů při nedostatku dochází k poruchám nervosvalového systému (křeče) přijímáme ho hlavně v celozrnných výrobcích, obilných klíčcích, luštěninách, bramborech, zelenině, mléce, sýrech, mase, rybách, banánech, drobných plodech a minerálkách ženám se doporučuje 300 mg, mužům 350 mg denně velký nedostatek hořčíku může způsobit poruchy srdečního rytmu a vegetativních nervů doporučuje se užívat hořčík a draslík současně, protože nedostatek hořčíku (hypomagnesiemie) obvykle doprovází také nedostatek draslíku (hypokaliemiemie) Některá doporučení žízeň je špatným čidlem nedostatku vody, hlásí se, až když je obvykle pozdě i pití by se mělo trénovat, protože fyziologickou žízeň někdy včas necítíme (zvlášť u starších osob) ztráta vody více než 2 % tělesné hmotnosti je kritická při výkonech do jedné hodiny obvykle vystačíme s obyčejnou vodou (v mírném podnebí) při delších výkonech pijeme 1-2 dcl každou půlhodinu i častěji lehce oslazený nápoj s obsahem draslíku a sodíku vhodné jsou jak tzv. iontové nápoje, tak ovocné šťávy, které si ředíme vodou v poměru 1:3 (Jaký je rozdíl mezi sportovními, energetickými a iontovými nápoji?) 12

13 POROVNÁNÍ MINERÁLNÍCH VOD NA ČESKÉM TRHU Obsah minerálních látek v 3 l minerálních vod (vzhledem k doporučené denní dávce 3 litrů přijatých tekutin) Minerální látka/ Minerální voda Korunní Mattoni Magnesia Poděbradka Ondrášovka Hanácká kyselka Hanácká kyselka Pro Vital Vápník 29,3% 32,9% 14,1% 53,3% 69% 69,5% 101,3% Hořčík 22,9% 18,7% 175,5% 36,3% 14,7% 80,3% 53,6% Sodík 15,3% 10,7% 0,8% 52,1% 4,4% 61,1% 41,2% Draslík 3% - - 4,8% 0,2% - 1,6% Mangan 28,8% - 12% Vzhledem ke skutečnosti, že je vhodné každodenně vypít cca 3 litry tekutin, připravili jsme přehled některých vybraných minerálních vod, který poukazuje na množství přijatých minerálních látek v případě, že by bylo konzumováno 3 litry jedné minerální vody denně. 4. Makroživiny (makronutrienty) 4.1 Sacharidy (Znamenají sacharidy totéž co uhlovodany, karbohydráty, uhlohydráty, cukry?) Sacharidy působí jako přenašeče energie prvního rádu, protože glukóza (stavební kámen všech sacharidů) zásobuje všechny orgány včetně svalů energií. Sacharidy však v těle nepřenášejí pouze energii, ale také je nalezneme v kostech a v chrupavkách jako stavební materiál. Též existují sacharidy, které tělo neumí energeticky využít. Říkáme jim balastní (nevyužitelné) a patří k nim pektiny a celulóza. Souhrnně se označují jako vlákniny plní důležitou funkci při látkové výměně a trávení. 13

14 Vláknina Vlákninu tvoří nestravitelné sacharidy, které jsou pro organizmus energeticky nevyužitelné. Z větší části je vláknina rostlinného původu. Má různé kladné účinky na trávicí systém. Je důležitá pro růst střevních bakterií (mikroflóry), které vyrábějí různé vitaminy, např. biotin, kyselinu listovou, kyselinu nikotinovou a vitamin K. Také podporují imunitní systém a pomáhají vyměšovat choroboplodné zárodky (viry, bakterie) z těla. Další výhody stravy bohaté na vlákninu jsou: musí se déle žvýkat, což vede k větší produkci slin a rychlejšímu pocitu nasycení váže hodně vody, ředí střevní obsah, zvyšuje se jeho vstřebatelnost velké objemy stravy s vázanou vodou zaplňují trávicí systém, prodlužují pocit nasycení Tabulka: Zdroje vlákniny Zdroj Obsah vlákniny v g/100 g sušiny brambory 13 pšenice 17 pomeranče 19 zelí 27 salát 33 mrkev 34 pohanka 34 rýžové klíčky 37 jablka 38 oves 44 pšeničné klíčky 56 14

15 Normální strava by měla obsahovat g vlákniny denně. Dávejte přednost celozrnnému pečivu před bílým, ovoci a zelenině, pokud možno se slupkou a v syrovém stavu. Při vysokém obsahu sacharidů ve stravě sportovců by se měl podíl vlákniny významně snížit, aby strava nenadýmala. (Jaký je vztah mezi vlákninou a pitným režimem? Co je rozpustná a nerozpustná vláknina? Jakou má ve stravě funkci?) Sacharidy rozdělujeme do tří skupin: Monosacharidy - složené z jedné molekuly cukru glukóza je to nejčastěji se vyskytující se cukr, dříve nazývaný hroznový nachází se v ovoci a medu má vysokou sladivost a je dobře rozpustná ve vodě fruktóza nachází se v ovoci a medu je sladší než jiné cukry galaktóza nenachází se v izolované formě je vázána v mléčném cukru (laktóze) má menší sladivost Disacharidy - složené ze dvou molekul cukru maltóza nachází se v klíčícím obilí jako slad 15

16 sacharóza nachází se v cukrové řepě a třtině prodává se jako konzumní bílý cukr laktóza známá jako mléčný cukr z mléka a mléčných výrobků celobióza základní stavební kámen celulózy Polysacharidy - složené z více než dvou molekul cukru amylopektin tvoří z 80 % škrob tvoří hlavně obaly škrobových zrn amylóza tvoří z 20 % škrob tvoří hlavně vnitřek škrobových zrn dextrin vzniká v ústech při rozkladu škrobu Tyto tři uvedené polysacharidy tvoří škrob v bramborách, obilí a luštěninách. glykogen tvoří palivo i energetickou rezervu v játrech, ve svalech a dalších tkáňových buňkách (Jak se tvoří zásoby glykogenu ve svalech? Jaký je význam slinivky, insulinu a chromu?) 16

17 celulóza slouží k výstavbě buněčných stěn rostlin nelze ji rozštěpit trávicími enzymy je rozštěpitelná pouze střevními mikroorganizmy patří do skupiny nerozpustných vláknin (Jaká je hlavní funkce nerozpustných vláknin při trávení? Kterým nemocem lze přecházet konzumací stravy bohaté na nerozpustnou vlákninu?) pektin trávením nerozštěpitelný nachází se v mnoha druzích ovoce varem v kyselém prostředí a ochlazením dobře želíruje (Jaká je jeho funkce při trávení?) Trávení a vstřebávání sacharidů Trávení sacharidů začíná už v ústech. (Jaké enzymy se při tom uplatňují? Znáš je? Jak souvisí jejich tvorba s chutí stravy?) Základní rozdíl mezi jednoduchými (mono-) a složitými cukry (di- a polysacharidy) spočívá ve způsobu jejich přeměny na energii. Jednoduché cukry se poměrně rychle rozkládají v ústech, žaludku a střevě na glukózu, která přechází do krevního oběhu a zásobuje buňky energií. Tento proces probíhá tak rychle proto, že monosacharidy se už dále v trávicím systému neštěpí a vstřebávají se přímo do krve. Přijmeme-li jich však najednou příliš mnoho, přecházejí příliš rychle do krve a hladina krevního cukru (glukózy) v krvi náhle stoupne. Uvolní se hormon insulin, vyráběný slinivkou břišní, který přebytečnou glukózu odstraňuje tím, že ji z krve přečerpává do svalů. U lidí s nadváhou je hladina krevního cukru trvale vyšší a produkce insulinu silnější. Protože změny koncentrace glukózy v krvi jsou u osob s nadváhou větší, pocity hladu po odbourání glukózy jsou u nich také silnější. (Vysvětli pojmy hypo-, hyperglykémie, postprandiální glykémie! Víš co je diabetes 1. a 2. typu?) 17

18 Metabolický syndrom kritéria pro diagnózu Obvod pasu: M >102 cm, Ž>88 cm Triglyceridy: >1,7 mmol/l HDL cholesterol: M<1 mmol/l, Ž<1,3 mmol/l Krevní tlak: >130/85 mm Hg Glykémie nalačno: >6,1 mmol/l Příčina: Insulinová rezistence, genetické predispozice, stres Důsledky: ateroskleróza, diabetes 2. typu, antropologické změny, hormonální odchylky, psychické změny Insulin má v těle za úkol regulovat hadinu krevního cukru (glukózy) a udržovat ji konstantní. Všechny nadbytečné molekuly cukru, které zvyšují jeho hadinu v krvi nad úroveň 100 mg/100 ml (resp. 4 mmol/l, normální hladina krevního cukru je mg glukózy na 100 ml krve), odcházejí do svalů a jater jako energetická rezerva, patologicky i do moči. Jakmile se jejich zásobní kapacita vyčerpá, cukr se začne přeměňovat na dlouhodobou tukovou rezervu. Potraviny, složené hlavně z jednoduchých cukrů, vytvářejí při trávení rychlý pocit nasycení, který má však pouze krátké trvání. (Jaký je význam jednoduchých a složitých cukrů ve výživě? Kde je najdeme? Jak se manipulace s nimi uplatňuje ve sportech s vytrvalostní resp. silovou složkou?) Zcela jinak se chovají složité sacharidy, di- a polysacharidy, zvláště ty, které jsou obsažené v potravinách jako je škrob. Ty se nejprve musejí přeměnit na jednoduché cukry. Štěpení probíhá s pomocí trávicích enzymů v ústech, žaludku a ve střevech. Teprve di- a monosacharidy se dostávají do krevního oběhu. Protože štěpení složitých cukrů probíhá pomaleji, nevzniká najednou tolik glukózy, putující do krve. Případný přebytek se tak ukládá do jater a svalů pomaleji ve formě glykogenu. (Jako metodou lze odčerpat glykogen ze svalů, aby ho posléze vstřebaly větší množství? Vysvětli princip superkompenzace se sportu!) 18

19 4.2 Bílkoviny (proteiny) Bílkoviny jsou nejdůležitějšími stavebními kameny našeho těla. Zodpovídají za správnou funkci většiny orgánů našeho organizmu. Tvoří základ svalových buněk. Proto se nazývají proteiny (z řec. proteos = zajímající první místo). Podobně jako sacharidy je lze rozštěpit na menší molekuly, které se nazývají aminokyseliny. Je známo 22 aminokyselin, z nichž je 9 nezbytných (esenciálních). Pro děti je dokonce nezbytných 10 aminokyselin. Nezbytné kyseliny si neumí tělo vyrobit samo, a proto se musejí do organizmu dostávat stravou a následující látkovou přeměnou. Řetězce aminokyselin = peptidy Řetězení aminokyselin do dlouhých řetězců přináší nesčetné možnosti jejich kombinace. Už při třech aminokyselinách existuje šest možností jejich řetězení. Jestliže je v peptidu (aminokyselinovém řetězci) řetězeno 20 různých aminokyselin, existuje už 2,5 trilionu kombinací! Protože většina proteinů obsahuje až 100 molekul aminokyselin, vzniká tak nesčetně mnoho kombinací. Každý živý organizmus obsahuje v buňkách unikátní bílkoviny, pro něž je charakteristické pořadí aminokyselin v řetězci. Tomuto pořadí říkáme primární proteinová struktura. Rozlišujeme dvě základní skupiny bílkovin: Komplexní bílkoviny Za komplexní považujeme bílkoviny, které obsahují všechny esenciální aminokyseliny. Jsou to nejhodnotnější bílkoviny s vysokou biologickou hodnotou, jaké najdeme v rybách, syrovátce a drůbežích vejcích. 19

20 Nekomplexní bílkoviny Do této skupiny patří bílkoviny z obilí, zeleniny, sóji, semen a ořechů. V těchto bílkovinách chybějí některé esenciální aminokyseliny, proto mají nižší biologickou hodnotu, ne vždy však významně nižší (např. sója). Biologická hodnota bílkovin Podle druhu a množství aminokyselin v bílkovinách posuzujeme jejich biologickou hodnotu. Čím se složení bílkovin z aminokyselin více podobá složení lidských bílkovin, tím je jejich biologická hodnota vyšší a jejich vstřebatelnost je také vyšší. Obecně jsou bílkoviny živočišného původu hodnotnější než bílkoviny rostlinné. V některých bílkovinách rostlinného původu chybějí důležité esenciální aminokyseliny. Protože si je tělo neumí samo vytvořit, nemohou být tyto bílkoviny pro tělo plnohodnotné. Biologická hodnota potraviny v % odpovídá množství plnohodnotných bílkovin v gramech, obsažených ve 100 g potraviny. Aminokyseliny jsou esenciální (nezbytné): histidin, lysin, tryptofan, fenylalanin, methionin (S), valin, isoleucin, threonin, leucin a neesenciální: alanin, asparagin, kyselina aspartová, cystein (S), kyselina glutamová, glutamin, glycin, prolin, tyrosin, arginin, serin Vysokou biologickou hodnotu mají větvené aminokyseliny (BCAA): leucin, isoleucin, valin 20

21 Tabulka : Biologická hodnota některých potravin Potravina Biologická hodnota Vejce 94 % plnotučné mléko 86 % nízkotučný tvaroh 86 % tresčí filé 80% hovězí maso (se středním obsahem tuku) 76 % droždí (čerstvé) 69 % sójové boby 72% brambory 67 % pšeničná mouka 35 % luštěniny 30 % Známe-li biologickou hodnotu potravin, můžeme vypočítat, kolik musíme přijmout odpovídajících potravin, abychom uspokojili tělesnou potřebu plnohodnotných bílkovin. Příklad: Mléčná bílkovina - biologická hodnota 86 % Ve 100 g bílkoviny se nachází 86 % plnohodnotných bílkovin, ve 100 g mléka je 3,5 g bílkovin, v 1 litru mléka je 35 g bílkovin. Abychom z mléka získali 100 g mléčných bílkovin, musíme vypít: 21

22 1 litr mléka x 100 g 35 g tj. 2,857 litru mléka V tomto množství mléka se tedy nachází 86 g plnohodnotných bílkovin. Z bílkovin živočišného původu jsou nejhodnotnější bílkoviny z vejce (94 %), z rostlinných jsou nejhodnotnější bílkoviny z brambor (67 %) a ze sójových bobů (72 %). Nejhodnotnější bílkoviny získáme, když jíme brambory a vejce v poměru 3 : 2. (Uveď další kombinace! Je plnohodnotná kombinace - obilná bílkovina z cereálií a mléčná bílkovina?) Obiloviny, brambory a sójové boby se navzájem nedoplňují, pokud jde o obsah aminokyselin (jsou tzv. nekomplementární). U vegetariánů je potřeba bílkovin krytá pouze rostlinnými zdroji. Proto u nich hrozí nebezpečí, že budou přijímat neplnohodnotné bílkoviny. Proto musejí přijímat poměrně vysoká množství rostlinných bílkovin, protože i některé rostlinné bílkoviny obsahují malá množství esenciálních aminokyselin. Nejlepší však je, když budou rostlinné zdroje bílkovin doplňovat vejci a mléčnými výrobky (lakto-ovo-vegetariáni). Trávení a vstřebávání bílkovin Největší rozdíl mezi trávením sacharidů a bílkovin spočívá v tom, že trávení bílkovin začíná teprve v žaludku, ne v ústech. Bílkoviny se musejí nejdříve rozštěpit na nejmenší částice - molekuly aminokyselin, aby mohly být stráveny. Nacházejí-li se v krvi větší částice bílkovin (peptidy), může docházet k alergickým reakcím. Alergií na bílkoviny stále přibývá. Program národního zdraví by měl dle České společnosti alergologie a klinické imunologie ČLS JEP od r zajistit povinné značení nejdůležitějších alergenů v potravinářských výrobcích: 22

23 Obiloviny s obsahem lepku Korýši, korýšovití a výrobky z nich Vejce a vaječné výrobky Ryby a rybí výrobky Burské ořechy Sójové boby Mléko a mléčné výrobky (laktóza) Ořechy a výrobky s jejich obsahem Celer Hořčice (glukosinoláty?) Sezamová semena Oxid siřičitý a siřičitany (sulfity), obsah vyšší než 10 mg/kg, 10 mg/l (Co je to celiakie?) V žaludku se bílkoviny štěpí účinkem žaludeční kyseliny chlorovodíkové (solné, HCI). Klubka aminokyselin se jejím účinkem "rozbalují" a štěpí na menší aminokyselinové řetězce. Žaludeční enzym pepsin, dvanáctníkový trypsin a erepsin a nakonec ještě střevní erepsin je dále štěpí na menší a menší částice, až nakonec vzniknou jednotlivé aminokyseliny. Resorpce Stěnou tenkého střeva se aminokyseliny dostávají do krve a krví k buňkám. V nich se přeměňují na tělesné bílkoviny. Bílkoviny ze stravy se v lidském organizmu nemohou ukládat. Tělo pouze umí shromažďovat aminokyseliny, aby je vzápětí použilo na výstavbu tělesných bílkovin. Tato malá zásoba však nestačí pokrýt celkovou tělesnou potřebu bílkovin. Proto musíme denně přijímat nové a nové bílkoviny a jejich ukládání v těle stimulovat fyzickou námahou a cvičením. (Vysvětli, co je to svalová hypertrofie a anabolismus!) 23

24 Potraviny živočišného původu často obsahují hodně tuku s nevhodným složením mastných kyselin. Proto je vhodné, abychom potřebu bílkovin pokrývali ze 2/3 bílkovinami rostlinného a z 1/3 bílkovinami živočišného původu. U dětí by tento poměr měl být 1 : 1. (Uveď příklady nejhodnotnějších bílkovinných zdrojů podle obsahu tzv. skrytých tuků!) 4.3 Tuky Tuky představují pro člověka největší zásobárnu energie, uloženou hlavně v podkoží, ale i v mozku a některých dalších orgánech. Plní také některé další důležité funkce: Ochranná funkce Některé orgány chrání tuky před nárazem, chladem a tlakem (oční bulvy, ledviny). Hustota tělesného tuku je prakticky všude stejná. Nosiče vitamínů Tuky slouží jako nosiče vitaminů rozpustných v tucích A, D, E a K. Bez tuku se nemohou tyto vitamíny vstřebávat ve střevech. (Vysvětli vztah mezi beta-karotenem a retinolem vitaminem A!) Jedlé tuky = triacylglyceridy (triacylglyceroly) Jedna molekula triacylglyceridu se skládá z jedné molekuly glycerinového zbytku a tří molekul mastných kyselin. Jedlé tuky jsou vždy směsi různých triacylglyceridů, v nichž jsou vázány různé mastné kyseliny. Druh mastných kyselin, přítomných v tucích, ovlivňuje jejich kvalitu. 24

25 Mastné kyseliny Mastné kyseliny s krátkým řetězcem Nejznámější z nich je kyselina máselná, která se vyskytuje hlavně v mléčném tuku. Mastné kyseliny se středním řetězcem Nejčastěji se vyskytuje kyselina kapronová, obsažená hlavně v kokosovém tuku. Mastné kyseliny s dlouhým řetězcem Nejznámější jsou kyselina palmitová a stearová, které jsou obsaženy prakticky ve všech tučných potravinách, živočišného původu. Uvedené mastné kyseliny řadíme k tzv. nasyceným mastným kyselinám (obsahují v uhlíkovém řetězci pouze jednoduché vazby). Nenasycené mastné kyseliny jsou mastné kyseliny, které obsahují v uhlíkovém řetězci dvojné vazby. Mononenasycené (monoenové) mají jednu, polynenasycené (polyenové) mají dvě a více dvojných vazeb. Polynenasycené mastné kyseliny si neumí tělo sam vyrábět. Čím je obsah těchto kyselin v potravinách vyšší, tím je jejich tuk z výživového hlediska hodnotnější. Polynenasycené kyseliny se převážně vyskytují v potravinách rostlinného původu. Výjimku tvoří rybí tuk, v němž se vyskytují mastné kyseliny až s pěti dvojnými vazbami. 25

26 Tabulka : Výskyt mastných kyselin v potravinách Příklad Zdroj nasycené mastné kys. s krátkým řetězcem kyselina máselná máslo se středním řetězcem kyselina kapronová kokosový tuk s dlouhým řetězcem kyselina palmitová, stearová ve všech tucích nenasycené mastné kys. s jednou dvojnou vazbou kyselina olejová olivový olej, margariny s dvěma dvojnými vazbami kyselina linoleová olej z kukuřičných klíčků, sojový olej, olej z bavlníkových semen s třemi dvojnými vazbami kyselina linoleová lněný olej se čtyřmi dvojnými vazbami kyselina arachidonová lněný olej s pěti dvojnými vazbami kyselina eikosapentaenová rybí olej (Jak má vypadat složení stravy s ohledem na vyváženost mastných kyselin? Jaký je význam rybího tuku? Slyšeli jste o gama-linolenové a konjugované linolové kyselině? Co jsou to n-3 a n-6 mastné kyseliny? Jak se dříve nazývaly?) Cholesterol je určen v lidském těle k výstavbě buněčných stěn (membrán) a tvoří se v játrech. Plní i další funkce: vznikají z něho hormony nadledvinek a pohlavní hormony za spolupůsobení UV-paprsků z něj v těle vzniká vitamin D vzniká v těle samovolně v dostatečném množství, jeho tvorba se však snižuje přijímáním cholesterolu z potravin provází tuky z potravin výhradně živočišného původu ryby s výjimkou raků a ústřic obsahují jen nepatrné množství cholesterolu maso obsahuje střední, ale vnitřnosti vysoké množství cholesterolu 26